Kako napraviti indukcijski kotao za grijanje vlastitim rukama: izrada domaćeg generatora topline

Ljudi su razmaženi civilizacijom i ne mogu zamisliti postojanje bez njezinih blagodati. To nedvojbeno uključuje grijanje zgrada.Sustavi grijanja stalno se poboljšavaju i postaju učinkovitiji i praktičniji za korištenje.

Ali ovo nije dovoljno. Slažem se, uopće nije loše ako je oprema za grijanje također ekonomična. I ova je želja sasvim izvediva - indukcijski kotao za grijanje možete napraviti vlastitim rukama. Sposoban je ne samo osigurati potrebnu razinu zagrijavanja prostorije, već i vrlo ekonomično koristiti energetske resurse.

Štoviše, čak i majstor početnik može sastaviti takvu opremu ako želi. Kako to učiniti ispravno i koji će materijali biti potrebni za proizvodnju - detaljno ćemo ispitati ova pitanja u našem članku. Prvo razmotrimo dizajn i princip rada opreme, kao i prednosti njegove uporabe.

Dizajn i princip rada opreme

Prije nego počnete sami sastavljati indukcijski kotao, morate razumjeti njegovu strukturu i princip rada. I tek nakon razumijevanja ovih točaka možete početi proizvoditi domaće proizvode.

Kako radi indukcijski kotao?

Da biste razumjeli kako indukcijska oprema radi, morate se upoznati s načelom njezina rada. Pa se prisjetimo školskog tečaja fizike.

Kada električna struja prolazi kroz vodljivi materijal, stvara se toplina. U tom će slučaju primljena količina topline biti izravno proporcionalna naponu i struji.Ovaj obrazac su otkrili Joule i Lenz, po kojima je fizikalni zakon dobio ime.

Ali električna struja se može pojaviti u vodiču ne samo kada je izravno spojen na izvor energije. Postoji još jedna metoda koju je u pretprošlom stoljeću otkrio M. Faraday. Ovo je beskontaktna metoda koja ne uključuje interakciju između izvora struje i vodiča.

Njegova bit leži u činjenici da kada se promijene parametri magnetskog polja koje prolazi kroz vodič, u njemu se pojavljuje emf ili elektromotorna sila.

Ova pojava je nazvana elektromagnetska indukcija. To je ono što se koristi u radu indukcijskog kotla. Ispada da ako postoji EMF, tada će biti električne struje, a sukladno tome, doći će do zagrijavanja vodiča.

U ovom slučaju, proizvodit će se na beskontaktni način, pomoću induciranih struja ili, kako ih još nazivaju, Foucaultovih struja.

Elektromagnetska indukcija se može dobiti na dva načina.U prvom slučaju, da bi se postigla indukcija, vodič se rotira ili pomiče unutar konstantnog magnetskog polja. Ova metoda se koristi u električnim generatorima.

Drugi način dobivanja indukcije je da vodič miruje, dok se parametri magnetskog polja u kojem se nalazi, odnosno smjer linija polja i intenzitet, stalno mijenjaju.

Rad bilo kojeg indukcijskog kotla temelji se na fenomenu elektromagnetske indukcije

To bi bilo prilično teško učiniti da nije bilo Oerstedovog otkrića. Otkrio je da ako se žica namota oko zavojnice, onda kada se spoji izvor energije, ona se pretvara u elektromagnet. Kada se promijeni smjer i jakost struje, promijenit će se i magnetsko polje koje ovaj uređaj stvara.

Ako se vodič postavi unutar polja, u njemu će nastati električna struja, što je popraćeno zagrijavanjem.

Na ovom principu je dizajniran indukcijski kotao. Njegov dizajn je vrlo jednostavan. Uključuje kućište koje mora biti toplinski izolirano i zaštićeno. Unutar njega je postavljena cijev. Najbolje je da je legura, ali može i čelik.

Međutim, u potonjem slučaju, karakteristike rada uređaja će malo patiti. Cijev je ugrađena u čahuru od dielektričnog materijala.

Rashladna tekućina u kotlovima indukcijskog tipa zagrijava se iz čelične jezgre koja se nalazi unutra, koja se zagrijava vrtložnim strujama koje nastaju u elektromagnetskom polju

Bakrena sabirnica namotana je na vrh rukavca po principu svitka. Spojen je na izvor napajanja. Za spajanje u sustav grijanja koriste se dvije cijevi kroz koje će se kretati rashladna tekućina.

Kada se priključi struja, struja teče kroz zavojnicu i aktivira izmjenično magnetsko polje, koje zauzvrat inducira vrtložne struje unutar cijevi. Oni zagrijavaju zidove dijela, a djelomično i rashladnu tekućinu koja se nalazi u njemu.

Postoje varijante indukcijskog kotla s nekoliko cijevi malog promjera instaliranih paralelno. Koriste se umjesto jedne velike cijevi. Time se dobiva dobitak u brzini zagrijavanja uređaja.

U ovom obliku, oprema već može raditi, ali grijanje će biti slabo. Da biste ga pojačali, morate kroz zavojnicu propustiti električnu struju visoke frekvencije. Stoga se oprema mora nadopuniti pretvaračem i ispravljačem.

Izmjenična struja iz mreže ima frekvenciju od 50 Hz, što nije dovoljno za učinkovit rad indukcijskog kotla. Zbog toga se dovodi u ispravljač, gdje se pretvara u konstantni.

Nakon toga se šalje u pretvarač, koji je elektronički modul s upravljačkim krugom i dva ključna tranzistora. Uređaj pretvara istosmjernu struju u visokofrekventnu.

Mora se priznati da uporaba ispravljača i pretvarača povećava cijenu indukcijskog kotla. Stoga postoje modeli koji rade bez njih. Spajaju se na običnu mrežu. Ali takva oprema ima impresivne dimenzije, što omogućuje povećanje njegove učinkovitosti. Uređaji s pretvaračem su kompaktniji.

Inducirana vrtložna strujanja vrlo brzo zagrijavaju izmjenjivač topline i tekućinu u njemu

Osnovni elementi opreme za grijanje

Svaki indukcijski kotao sastoji se od nekoliko strukturnih elemenata:

• Induktor. Glavni dio uređaja. To je vrsta transformatora s dva namota. Primar je namotan na jezgru.Kada struja prolazi, ovdje nastaje elektromagnetsko polje koje stvara vrtložne struje. Tijelo kotla djeluje kao sekundarni namot. Preuzima vrtložne struje, zagrijava i prenosi toplinsku energiju rashladnoj tekućini.
• Grijaći element. Ovo je jezgra zavojnice. Za kotao se izrađuje u obliku cijevi dovoljno velikog promjera ili nekoliko paralelno spojenih cijevi manjeg presjeka.
• Cijevi. Dizajniran za umetanje uređaja u mrežu grijanja. Jedan po jedan, rashladna tekućina teče u uređaj; kroz drugi, tekućina napušta kotao i dovodi se u krug grijanja.
• Inverter. Ovaj uređaj - pretvarač — pretvara istosmjernu električnu struju u visokofrekventnu struju, koja se zatim dovodi u induktor.

Prije nego što započnete samostalnu montažu, trebali biste pažljivo razmotriti od čega i kako će biti izrađeni glavni elementi uređaja. Neke od njih ćete morati napraviti sami, a neke možete kupiti.

Na primjer, možete koristiti pretvarač iz stroja za zavarivanje. Bilo bi dobro da ima mogućnost podešavanja snage.

Inverter pretvara istosmjernu struju u struju visoke frekvencije. Za izradu domaćih uređaja možete koristiti standardni pretvarač za zavarivanje

Naveli smo glavne elemente indukcijskog kotla.

Prednosti samomontaže uređaja za grijanje

Kotlovi na struju tradicionalno se smatraju neekonomičnim. S obzirom na to da cijena električne energije stalno raste, svoje vlasnike koštaju popriličnu kunu. Preporučujemo da pogledate detaljne informacije o grijanju iz električnog kotla u ovaj članak.

Međutim, indukcijski kotlovi, iako rade na struju, prilično su ekonomični.

Ali ovo nije cijeli popis njihovih prednosti.

Odlukom o instaliranju takvog uređaja možete dobiti:

• Brzo zagrijavanje rashladne tekućine. To u prosjeku traje 3-5 minuta.
• Učinkovitost je blizu 100%, jer se gotovo sva električna energija pretvara u toplinu.
• Visoka temperatura grijanja tekućine u krugu grijanja, minimalno – 35 °C.
• Nedostatak kamenca na unutarnjim površinama uređaja, što se objašnjava vibracijama koje se javljaju tijekom rada uređaja. Sprječavaju stvaranje naslaga.
• Dugi radni vijek, jer nema pokretnih ili trljajućih mehanizama i dijelova. Sukladno tome, nema habanja opreme niti oštećenja njezinih komponenti.
• Nema potrebe za uklanjanjem produkata izgaranja i čestim održavanjem.

Nema mnogo nedostataka indukcijskih kotlova. Prije svega, ovo je prilično visoka cijena opreme. Osim toga, uređaji proizvode blagi zvuk vibracija tijekom rada.

Još jedan nedostatak je prilično velika masa, koja se mora uzeti u obzir pri postavljanju uređaja na zid.

Da biste dobili maksimalni učinak od korištenja indukcijskog kotla, domaćeg i serijskog, morate ih povezati u grupu i koristiti ih naizmjenično ili sve odjednom.

Upute za montažu indukcijskog kotla

Uređaji za indukcijsko grijanje mogu se kupiti u trgovini, ali njihova je cijena prilično visoka. Stoga ga mnogi domaći majstori pokušavaju napraviti vlastitim rukama. Da biste napravili domaći indukcijski kotao, morate pripremiti materijale i alate.

Prvo morate kupiti pretvarač za zavarivanje. Može biti jeftino, ali preporučljivo je da uređaj bude opremljen regulatorom struje.

Osim toga, obratite pozornost na snagu struje kojom uređaj radi. Standardna vrijednost za invertere za zavarivanje je 15A. Ovo neće biti dovoljno. Morate potražiti snažniju jedinicu.

Osim toga, trebate pripremiti šipku ili žicu od nehrđajućeg čelika promjera oko 7 mm. Treba ga izrezati na fragmente duljine 40-50 mm. Bit će smješteni u elektromagnetsko polje, gdje će se zagrijavati.

Grijaći element domaćeg indukcijskog uređaja izrađen je od bakrene žice, za namatanje koje možete koristiti bilo koji cilindrični predmet odgovarajućeg promjera.

Za izradu tijela kotla uzima se plastična cijev debelih stijenki. Promjer dijela može varirati, ali, kako pokazuje praksa, optimalna opcija je 50 mm unutarnjeg promjera.

Adapteri se koriste za spajanje opreme na sustav grijanja. Kroz jedan od njih, hladna rashladna tekućina će teći u kotao, a kroz drugu, vruća tekućina će se dovoditi u sustav.

Fragmenti žice moraju biti smješteni u kućište. Kako bi se spriječilo njihovo ispadanje, dno dijela prekriveno je metalnom ili najlonskom mrežicom s finom mrežicom koja je sigurno pričvršćena za tijelo. Nakon toga možete položiti žicu unutar kućišta.

Sada je gornji dio dijela prekriven istom mrežom kao i donji i pričvršćen je za zidove dijela. Na krajevima se stavljaju adapteri. Rezultat je izradak od kojeg će se izraditi indukcijski svitak.

Da biste to učinili, oko njega morate omotati emajliranu bakrenu žicu. U prosjeku morate primijeniti 90 zavoja. Trebali bi biti smješteni bliže središtu dijela. Potrebno ih je izvesti vrlo pažljivo i ravnomjerno, tako da dobijete visokokvalitetnu indukcijsku zavojnicu.

Rezultirajući uređaj može se ugraditi u sustav grijanja. To se radi na sljedeći način. Prvo se rashladna tekućina ispušta iz sustava.

Nakon toga odabire se mjesto na kojem će se kotao postaviti. Cijev na ovom području je označena, nakon čega se iz nje izrezuje fragment, jednak duljini uređaju za grijanje.

Zatim se na pripremljeno mjesto postavlja domaći indukcijski kotao. Zavojnica je spojena na pretvarač i instalacija se može smatrati završenom. Nakon ovoga, ponovno sustav napunjen rashladnom tekućinom.

Bakrena žica pažljivo je namotana na plastičnu cijev s komadićima metalne žice unutra.

Tek nakon toga možete testirati novi uređaj. U njemu mora biti tekućine.

Ako uključite indukcijski kotao "na suho", plastično kućište će se rastopiti od visoke temperature. To će dovesti do djelomičnog uništenja sustava grijanja, što je neprihvatljivo.

Druga važna točka je pravilan raspored uzemljenja uređaja za grijanje, bez kojeg je njegov siguran rad nemoguć.

Značajke Vortex indukcijskog kotla

Već smo upoznati s principom rada uređaja za indukcijsko grijanje. Postoji njegova varijanta: vortex indukcijski kotao ili VIN, koji radi nešto drugačije.

Posebnosti VIN-a

Kao i njegov indukcijski analog, radi na visokofrekventnom naponu, pa mora biti opremljen pretvaračem. Posebnost VIN uređaja je da nema sekundarni namot.

Njegovu ulogu obavljaju svi metalni dijelovi uređaja. Oni su nužno izrađeni od materijala koji pokazuju feromagnetska svojstva. Dakle, kada se struja primjenjuje na primarni namot uređaja, jakost elektromagnetskog polja se naglo povećava.

On, pak, stvara struju čija se snaga brzo povećava. Vrtložne struje izazivaju preokret magnetizacije, zbog čega se sve feromagnetske površine zagrijavaju vrlo brzo, gotovo trenutno.

Vortex uređaji su prilično kompaktni, ali zbog upotrebe metala njihova je težina velika. To ima dodatnu prednost jer svi masivni elementi kućišta sudjeluju u izmjeni topline. Tako se učinkovitost jedinice približava 100%.

Ovu značajku uređaja morate uzeti u obzir ako odlučite sami napraviti VIN kotao. Može biti samo od metala, plastika se ne smije koristiti.

Glavna razlika između vortex indukcijskog kotla je da njegovo tijelo djeluje kao sekundarni namot. Zato je uvijek od metala

Kako sastaviti vrtložni indukcijski uređaj?

Kao što već znamo, takav se kotao razlikuje od svog indukcijskog parnjaka, no jednako je jednostavno napraviti ga sami. Istina, sada će vam trebati vještine zavarivanja, jer uređaj mora biti sastavljen samo od metalnih dijelova.

Za rad će vam trebati:

• Dva komada metalne cijevi debelih stijenki jednake duljine. Njihovi promjeri moraju biti različiti, tako da se jedan dio može staviti u drugi.
• Namotavanje (emajlirane) bakrene žice.
• Trofazni inverter, može iz aparata za zavarivanje, ali što je moguće snažnije.
• Kućište za toplinsku izolaciju kotla.

Sada možete na posao. Počinjemo s izradom tijela budućeg kotla. Uzimamo cijev većeg promjera i ubacujemo drugi dio unutra. Potrebno ih je zavariti jedan u drugi tako da postoji razmak između stijenki elemenata.

Rezultirajući dio u presjeku će nalikovati volanu. Kao baza i poklopac kućišta koristi se čelični lim debljine najmanje 5 mm.

Rezultat je šuplji cilindrični spremnik. Sada morate urezati u njegove zidove cijevi za dovod hladne i ispuštanje tople tekućine. Konfiguracija cijevi i njezin promjer ovise o cijevima sustava grijanja; možda će biti potrebni dodatni adapteri.

Nakon toga možete početi namatati žicu. Pažljivo se namotava na tijelo kotla pod dovoljnom napetosti.

Shematski dijagram domaćeg indukcijskog kotla vrtložnog tipa

Zapravo, namotana žica služit će kao grijaći element, stoga je preporučljivo pokriti tijelo uređaja toplinski izolacijskim kućištem. Na taj način bit će moguće zadržati maksimalnu toplinu i, sukladno tome, povećati učinkovitost uređaja i učiniti ga sigurnim.

Sada morate spojiti kotao na sustav grijanja. Da biste to učinili, rashladna tekućina se ispušta, potrebna duljina cijevi je odrezana i uređaj je zavaren na svoje mjesto.

Ostaje samo napajati uređaj za grijanje i ne zaboravite na njega spojiti pretvarač. Uređaj je spreman za upotrebu. Ali prije testiranja, morate napuniti cjevovod rashladnom tekućinom.

Ne znate koju rashladnu tekućinu odabrati za punjenje kruga? Preporučujemo da pročitate karakteristike različitih rashladnih tekućina te preporuke za odabir optimalne vrste tekućine za krug grijanja.

Tek nakon upumpavanja rashladne tekućine u sustav provedite probni rad.

Najprije morate pokrenuti uređaj na minimalnoj snazi ​​i pažljivo pratiti kvalitetu zavara. Ako je sve u redu, povećavamo snagu do maksimuma.

Na našoj web stranici postoji još jedna uputa za izradu indukcijskog uređaja koji se može koristiti za zagrijavanje rashladne tekućine u sustavu grijanja. Da biste se upoznali s postupkom sastavljanja indukcijskog grijača, idite na ovaj link.

Neobičan model indukcijskog uređaja

Ova modifikacija indukcijskog kotla može se činiti vrlo neobičnom, ali ima pravo postojati.

Štoviše, praksa pokazuje da je takav uređaj mnogo ekonomičniji od standardnog kotla za grijanje. Grijanje standardne novčanice od tri rublja trajat će oko 1,8-2,5 kW po satu, dok će električni kotao potrošiti najmanje 6 kW.

Pri izradi domaćih indukcijskih kotlova za namatanje na jezgru koristi se samo posebna bakrena žica za namatanje.

Zapravo, kotao je izmjenjivač topline ugrađen u sustav grijanja, koji se zagrijava pomoću indukcijske električne peći.

Važna karika u dizajnu je izmjenjivač topline, on mora biti kompaktan, pouzdan i što jeftiniji. Izračuni pokazuju da za grijanje stana od oko 50 četvornih metara. m, bit će dovoljan uređaj koji radi s 40 litara rashladne tekućine.

Odnosno, trebat će vam ravni metalni spremnik, čije dimenzije variraju između 50x600x500 mm. Sasvim je moguće napraviti takav spremnik sami zavarivanjem od profilnih cijevi 50x50.

Rad se izvodi u sljedećem redoslijedu:

• Cijev 50x50 izrezana je na komade duljine 600 mm. Ukupno bi ih trebalo biti 9-10 komada.
• Dobiveni dijelovi se međusobno zavaruju po principu "zid na zid" tako da se dobije kontinuirani niz cijevi.
• Iz cijevi su izrezana još dva dijela tako da je njihova duljina jednaka širini dobivenog obratka.
• Jedan zid je odsječen od oba rezultirajuća fragmenta cijevi.
• Dio se ugrađuje odrezanim dijelom na međusobno zavarene cijevi tako da se dobije prirobak nalik razdjelniku. Fragment je zavaren na izmjenjivač topline.
• Drugi dio cijevi postavlja se na isti način na suprotnoj strani.
• Mlaznice su zavarene u dijagonalno suprotne dijelove izmjenjivača topline za spajanje na sustav grijanja.
• Struktura je pažljivo opečena, jer mora biti potpuno zatvorena.

Izmjenjivač topline je spreman, može se instalirati na mjesto i ispod njega se može isporučiti izvor topline. Praksa pokazuje da je najbolje instalirati takav sustav u kupaonicu pomoću vertikalne instalacije.

Obična indukcijska peć može postati izvor topline za grijanje stana

Izmjenjivač topline je zavaren u sustav grijanja, a pločica se nalazi između njega i zida.

Domaći obrtnici tvrde da ako spojite pretvarač na takav uređaj, njegova će se potrošnja energije značajno smanjiti.

Nakon čitanja uputa, čini li vam se izrada domaćih kotlova teška i opasna? Sumnjate li da će domaći proizvod biti ekonomičniji u korištenju električne energije za zagrijavanje rashladne tekućine u sustavu grijanja? U ovom slučaju kupnja gotove jedinice za grijanje bit će najbolje rješenje.

Naša web stranica sadrži korisne materijale o odabiru najboljeg električnog kotla i ocjenu najpopularnijih modela među kupcima. Također preporučujemo da se upoznate sa značajkama izračuna potrošnje energije bojlerom i drugim opcijama za električno grijanje u kući:

• Električni kotao za grijanje privatne kuće: pregled deset najboljih modela električnih kotlova
• Koliko električne energije troši električni kotao: pravila izračuna
• Električno grijanje u privatnoj kući: pregled vrsta sustava za seosku kuću

Zaključci i koristan video na tu temu

Kako sami sastaviti indukcijski kotao:

Kako radi domaći indukcijski grijač:

Što je indukcijsko grijanje:

Indukcijski kotao je najekonomičniji i najučinkovitiji od svih uređaja za grijanje na električnu energiju. Postoje mnoge modifikacije domaćih indukcijskih uređaja, možete odabrati bilo koji koji je najprikladniji za radne uvjete.

Da biste kupili takav uređaj u trgovini, morat ćete potrošiti značajan iznos, pa su ih domaći majstori naučili sami izraditi..

Koristite li domaći indukcijski kotao kao uređaj za grijanje? Podijelite fotografiju svog domaćeg proizvoda i upute za sastavljanje u odjeljku za komentare.

Ili možda tek počinjete s izradom kotla i još uvijek imate neriješenih pitanja nakon čitanja našeg članka? Nemojte se ustručavati pitati ih - pokušat ćemo vam pomoći.